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RIQUALIFICAZIONE E GESTIONE DEL TERRITORIO URBANO E FLUVIALE

Corso Ingegneria per la gestione sostenibile dell'ambiente e dell'energia LM-35
Curriculum TUTELA DAI RISCHI NATURALI E ANTROPICI
Orientamento Orientamento unico
Anno Accademico 2020/2021
Crediti 6
Settore Scientifico Disciplinare ICAR/02
Anno Primo anno
Unità temporale Secondo semestre
Ore aula 48
Attività formativa Attività formative caratterizzanti

Canale unico

Docente GIUSEPPE BARBARO
Obiettivi Il corso fornisce gli strumenti per comprendere il concetto di rischio in ambito urbano e fluviale ed i principali fattori che lo generano, e per sviluppare proposte di mitigazione e gestione del rischio. Pertanto, il corso sviluppa la capacità di integrare le conoscenze e gestire la complessità delle problematiche connesse alla riqualificazione e gestione del territorio e sviluppa le abilità comunicative necessarie per comunicare, in modo chiaro e privo di ambiguità, le proprie conclusioni a professioni, specialisti e non specialisti del settore della riqualificazione e gestione del territorio. Inoltre, affina le capacità di apprendimento necessarie per approfondire la materia in maniera autonoma ed in contesti di ricerca.
La prima parte del corso descrive le diverse tipologie di rischio e le forzanti meteorologiche ed idrauliche che lo generano, con particolare risalto alle flash floods ed agli effetti dei cambiamenti climatici. Nella seconda parte del corso vengono forniti brevi cenni sugli interventi strutturali e viene dedicato ampio spazio a quelli non strutturali ed alle Best Management Practices (BMP) tramite tecnologie a basso impatto ambientale Low Impact Develompent (LID). Tra gli interventi strutturali vengono descritti sia quelli localizzati che quelli estesi, dando maggiore risalto agli interventi di ingegneria naturalistica. Tra gli interventi non strutturali vengono trattati sistemi di monitoraggio e di allertamento (Early Warning Systems), piani di emergenza della Protezione Civile, flood proofing e provvedimenti normativi (PAI, PGRA, Contratti fiume etc.), utili anche per la pianificazione e la gestione dei territori a rischio. Riguardo BMP e LID, vengono descritti tetti verdi, giardini pluviali, bacini d’infiltrazione, pavimentazioni permeabili, trincee filtranti, celle di bio-ritenzione etc. Infine, l’ultima parte del corso è dedicata alla descrizione delle funzionalità dei principali software open source e free per la valutazione del rischio in ambito urbano e fluviale (HEC-HMS, HEC-RAS, SWMM).

ENGLISH VERSION
The course provides the tools to understand the concept of risk in urban and river areas and the main factors that generate it, and to develop risk mitigation and management proposals.
Therefore, the course develops the ability to integrate knowledge and manage the complexity of the issues related to the redevelopment and management of the territory and develops the communication skills necessary to communicate, in a clear way, the knowledge in the sector of land requalification and management.
Furthermore, it hones the learning skills necessary to deepen the subject independently and in research contexts. The first part of the course describes the different types of risk and the meteorological and hydraulic forcing that generate it, with particular attention to sudden floods and the effects of climate change. In the second part of the course, short notes on structural interventions are provided and ample space is dedicated to non-structural ones and to Best Management Practices (BMP) through low-impact development technologies (LID) with low environmental impact. Among the structural interventions, both the localized and the extended ones are described, giving greater prominence to the interventions of naturalistic engineering. Non-structural interventions include monitoring and alert systems (Early Warning Systems), Civil Protection emergency plans, flooding and regulatory measures (PAI, PGRA, River Contracts, etc.), also useful for planning and managing territories at risk. As for BMP and LID, green roofs, rain gardens, infiltration basins, permeable floors, filter trenches, bio-retention cells etc. are described. Finally, the last part of the course is dedicated to the description of the functionalities of the main open source and free software for risk assessment in urban and river areas (HEC-HMS, HEC-RAS, SWMM).

Modalità di valutazione
La prova d’esame consiste in una prova scritta ed una prova orale. La prova scritta consisterà nella risoluzione di due esercizi numerici, con richiami teorici, da risolvere in un tempo di due ore. La prova orale consisterà in un colloquio in cui verranno anche valutate e discusse le esercitazioni sugli argomenti pratici del corso.
La prova scritta ha lo scopo di accertare la capacità dello studente di applicare le conoscenze acquisite durante il corso. La prova orale ha lo scopo di verificare il livello di conoscenza e di comprensione dei contenuti del corso e di valutare l'autonomia di giudizio, la capacità di apprendimento e l'abilità comunicativa.
L’esito dell’esame dipenderà da una media pesata degli esiti delle prove scritta e orale e della valutazione delle esercitazioni. Il voto finale sarà attribuito secondo il seguente criterio di valutazione:
30 e lode: conoscenza completa, approfondita e critica degli argomenti, eccellente proprietà di linguaggio, completa ed originale capacità interpretativa, piena capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
28 - 30: conoscenza completa e approfondita degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio, completa ed efficace capacità interpretativa, in grado di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
24 - 27: conoscenza degli argomenti con un buon grado di padronanza, buona proprietà di linguaggio, corretta e sicura capacità interpretativa, buona capacità di applicare in modo corretto la maggior parte delle conoscenze per risolvere i problemi proposti;
20 - 23: conoscenza adeguata degli argomenti ma limitata padronanza degli stessi, soddisfacente proprietà di linguaggio, corretta capacità interpretativa, più che sufficiente capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
18 - 19: conoscenza di base degli argomenti principali, conoscenza di base del linguaggio tecnico, sufficiente capacità interpretativa, sufficiente capacità di applicare le conoscenze di base acquisite;
Insufficiente: non possiede una conoscenza accettabile degli argomenti trattati durante il corso.

Modalità di valutazione - ENGLISH VERSION
The examination comprises a written test and an oral test. The written test consists of three numerical exercises, with theoretical references, to be solved in two hours. The oral test consists of an interview in which the exercises on the practical topics of the course will also be evaluated and discussed.
The written test is intended to ascertain the student's ability to apply the knowledge acquired during the course. The oral test is intended to verify the level of knowledge and understanding of the course content and to assess the student's autonomy of judgement, learning ability and communication skills.
The outcome of the examination will depend on a weighted average of the results of the written and oral tests and the evaluation of the exercises. The final grade will be awarded according to the following evaluation criteria:
30 cum laude: complete, in-depth and critical knowledge of the topics, excellent language skills, complete and original interpretative ability, full ability to apply knowledge independently to solve the proposed problems;
28 - 30: complete and thorough knowledge of the topics, excellent language skills, complete and effective interpretative ability, able to autonomously apply knowledge to solve the proposed problems;
24 - 27: knowledge of the topics with a good degree of mastery, good language property, correct and safe interpretative ability, good ability to correctly apply most of knowledge to solve the proposed problems;
20 - 23: adequate knowledge of the topics but limited mastery of them, satisfactory language skills, correct interpretative ability, more than sufficient ability to apply knowledge independently to solve the proposed problems
18 - 19: basic knowledge of the main topics, basic knowledge of technical language, sufficient interpretative ability, sufficient ability to apply the basic knowledge acquired;
Insufficient: does not have an acceptable knowledge of the topics covered during the course.
Programma Richiami di Idraulica fluviale ed urbana (1 cfu)
Definizione e tipologie di pericolosità e rischio.
Metodologie di valutazione di pericolosità e rischio.
Metodologie di perimetrazione delle aree inondabili.
Quadro normativo.
Forzanti meteorologiche e idrauliche:
meccanismi di generazione di temporali e flash floods;
correnti a pelo libero;
stima della portata di piena;
effetti dei cambiamenti climatici.

Interventi di mitigazione del rischio (2 cfu)
Interventi strutturali:
di laminazione (casse d’espansione);
di contenimento (argini).
Interventi di ingegneria naturalistica:
antierosivi;
stabilizzanti;
di consolidamento.
Interventi non strutturali attivi:
manutenzione ordinaria di alvei e versanti
sistemi di monitoraggio e di allerta (Early Warning System);
piani di emergenza della Protezione Civile.
Interventi non strutturali passivi:
flood proofing;
coperture assicurative;
provvedimenti normativi (PAI, PGRA, Contratti fiume).
Concetto di riqualificazione fluviale.

Fognature (1 cfu)
Progetto di una rete di fognatura:
calcolo delle portate di progetto
dimensionamento e verifica delle condotte
sifoni e scaricatori di piena
Sistemi di controllo delle acque di prima pioggia.

BMP e LID (1 cfu)
Criteri di dimensionamento di:
tetti verdi;
giardini pluviali;
bacini d’infiltrazione;
pavimentazioni permeabili;
trincee filtranti;
celle di bio-ritenzione.

Software (1 cfu)
HEC-RAS (modellazioni idrauliche).
HEC-HMS (modellazioni idrologiche).
MODCEL (gestione delle acque meteoriche urbane).
SWMM (sistemi di drenaggio in aree urbane).

ENGLISH VERSION
Review of river and urban hydraulics (1 cfu)
Definition and types of danger and risk.
Hazard and risk assessment methodologies.
Perimeter methods of flood areas.
Regulatory framework.
Meteorological and hydraulic forcing:
mechanisms for generating thunderstorms and flash floods;
free-flowing currents;
estimate of the flood flow;
effects of climate change.

Risk mitigation interventions (2 credits)
Structural interventions:
lamination (expansion boxes);
containment (embankments).
Naturalistic engineering interventions:
anti-erosion;
stabilizers;
of consolidation.
Active non-structural interventions:
ordinary maintenance of river beds and slopes
early warning and monitoring systems;
emergency plans of the Civil Protection.
Non-structural passive interventions:
flood proofing;
insurance coverage;
regulatory provisions (PAI, PGRA, River Contracts).
River restoration concept.

Sewers (1 cfu)
Design of a sewer network:
calculation of project flows
sizing and verification of pipelines
siphons and flood drains
First rain water control systems.

BMP and LID (1 cfu)
Sizing criteria for:
green roofs;
rain gardens;
infiltration basins;
permeable flooring;
filter trenches;
bio-retention cells.

Software (1 cfu)
HEC-RAS (hydraulic modeling).
HEC-HMS (hydrological modeling).
MODCEL (urban rainwater management).
SWMM (drainage systems in urban areas).
Testi docente MURACHELLI A. e RIBONI V., Rischio idraulico e difesa del territorio.
ROSSO R., Manuale di protezione idraulica del territorio
CETRARO F. Idrogeologia e opere di difesa idraulica, ECP Libri.
CAIVANO A.M. Rischio idraulico ed idrogeologico. EPC Libri.
GISOTTI G. Il dissesto idrogeologico, Dario Flaccovio Editore.
PERAGO A. Erosione e dissesto idrogeologico. Maggioli Editore.
MARTINO P., Manuale tecnico di Ingegneria naturalistica.
DA DEPPO L., DATEI C., Fognature.

Erogazione tradizionale
Erogazione a distanza
Frequenza obbligatoria No
Valutazione prova scritta
Valutazione prova orale
Valutazione test attitudinale No
Valutazione progetto
Valutazione tirocinio No
Valutazione in itinere No
Prova pratica No

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